25

กําแพงกันดินชนิดขุดและหลอในชั้นดินกรุงเทพ : ความบกพรองท่ีอาจเกิดขึ้นและการปองกัน Diaphragm Walls Construction in Bangkok Subsoils: Possible Defects and Their Control.

ณรงค ทัศนนิพันธ, เผด็จ รุจิขจรเดช และกมล สิงหโตแกว บริษัท ซีฟโก จํากัด

61/141 ถนนพระราม 9 หวยขวาง กรุงเทพฯ 10320 โทร 6439561-72, 2472290-4, โทรสาร 2462177

Home Page: www.seafco.co.th. E-mail: seafco@seafco.co.th.

บทคัดยอ สิ่ งกอสรางใตดิน เชนหองใตดินลึก (Deep Basements) ,

สถานีรถไฟฟาใตดิน (Subway Stations) ฯลฯ ในกรุงเทพฯ ไดรับความนิยมและกําลังทําการกอสรางหลายโครงการ ซึ่งสิ่งกอสรางใตดินเหลานี้ มีระดับดินขุดลึกคอนขางมากจากผิวดิน (15.00-30.00 เมตร) โดยกําแพงรับแรงดันของดินจะถูกออกแบบเปนชนิดขุดเจาะหลอคอนกรีตในชั้นดิน (Diaphragm Wall) กําแพงชนิดนี้จะทําหนาที่เปนกําแพงกันดินชั่วคราวในระหวางขุดดินและปรับเปลี่ยนใหเปนสวนของโครงสรางกําแพงถาวรเมื่อกอสรางโครงสรางใตดินแลวเสร็จ กําแพงที่ออกแบบและกอสรางขึ้นมาจึงตองมีโครงสรางที่แข็งแรง ไมแตกราว, เหมาะสมกับการใชงาน, ผิวผนังมีความเรียบรอย, ไดรูปไดแนวตามแบบและรอยตอของแผงกําแพง สามารถกันน้ําร่ัวได (Water Tightness) บทความนี้จะกลาวถึงการควบคุมคุณภาพงานและการปองกันขอบกพรองที่อาจเกิดขึ้นจากสาเหตุตางๆ ในงานกอสรางกําแพง Diaphragm Wall ในชั้นดินกรุงเทพฯ Abstract Underground Construction for deep basements like car parks, subway Stations, etc., comes to be found considerably frequently in various projects in Bangkok. Common excavation level for these underground structures is about 15.00 – 30.00 m below ground level. Cast-In-Situ concrete diaphragm walls, a type of earth retaining walls, are designed to be temporary wall during underground construction stage and be modified to be part of permanent structures later. Therefore, these walls should have strength as design, smooth surface and good alignment. Subsequently, the wall’s surface and panel joints connections need to be watertight. This paper presents quality control and avoidance of possible wall defects in diaphragm wall construction in Bangkok subsoil.

1. บทนํา (Introduction) กําแพงคอนกรีตเสริมเหล็กขุดเจาะหลอในดิน (Cast-In-Situ

Reinforce Concrete Diaphragm Wall) ไดรับความนิยมสําหรับการกอสรางหองใตดินลึก (Deep Basement Construction) ในกรุงเทพฯ มาเปนเวลากวา 10 ปแลวเพราะกําแพงระบบนี้สามารถออกแบบกอสรางหองใตดินไดลึกมากกวาการกอสรางแบบระบบเกาที่ใชเข็มพืดเหล็ก (Sheet Pile Wall) นอกจากนั้นปญหาความเสียหายตอสิ่งปลูกสรางขางเคียงในระหวางการกอสรางก็นอยมากหรือไมเสียหายเลย แมวาระบบจะดีแตหากการควบคุมระหวางกอสรางไมดี คุณภาพของกําแพงอาจจะมีขอบกพรองได เนื่องจากบุคลากรขาดประสบการณ, ขาดความชํานาญงานและไมเอาใจใสในขั้นตอนการกอสรางตองซอมแซมในภายหลังทําใหเสียทั้งคาใชจายและเวลา ดังนั้นจึงจําเปนตองพิจารณาปองกันตั้งแตในขั้นตอนการกอสรางโดยควบคุมงานอยางใกลชิดทุกขั้นตอน 2. กําแพงกันดินแบบขุดเจาะหลอคอนกรีตในดิน (Cast-In-Situ Reinforced Concrete Diaphragm Wall) กําแพงกันดินแบบขุดเจาะหลอในดิน (Diaphragm Wall) จะทําการกอสรางเปนแผง (Panels) ตอเนื่องติดตอกันไป (รูปที่ 1) รอยตอของแตละแผง(Joint)สามารถออกแบบใชไดหลายชนิด (Xanthakos 1994) การกอสราง Diaphragm Wall ในชั้นดินกรุงเทพฯ โดยทั่วไปจะเลือกใชแบบมีแผนยางกันน้ําร่ัว (Water Stop) ตรงรอยตอ (รูปที่ 2)

รูปที่ 1 แผนผังของ Diaphragm Wall Panels (Xanthakos, 1994)

การประชุมใหญวิชาการทางวิศวกรรม ประจําป 2542จัดโดย สมาคมวิศวกรรมสถานแหงประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ , ณ. ศูนยประชุมแหงชาติสิริกิตติ์, 1-2 พฤศจิกายน 2542

26

3. วิธีการกอสราง (Construction Method)

เนื่องจาก Diaphragm Wall (รูปที่ 3) เปนการกอสรางโดยตรงในชั้นดิน ไมมีปลอกเหล็กปองกันดินพัง เหมือนการทําเสาเข็มเจาะจึงตองทําคานคูบังคับแนวกําแพงและความตรงดิ่งของหัวเจาะ โดยทั่วไปคานนี้จะมีความลึกประมาณ 1.50-2.00 เมตร (รูปที่ 4) ผนังของ Guide Wall ตองเรียบและไดแนวดิ่งโดยเอียงจากแนวดิ่งไมเกิน 1:200 3.1. การขุดเจาะโดยทั่วไปใชหัวเจาะแบบ Cable Hang Grab (รูปที่ 5) อาจเปนแบบ Mechanical หรือHydraulic การเจาะใช Grab ขุดดินในรอง Guide Wall ออกจนถึงระดับใต Guide Wall แลว จึงเติมสารละลายเบ็นโทไนท (Bentonite Slurry) ลงไปในรองใหตานแรงดันของดินมิใหบีบตัวหรือพังเขามา การเติมสารละลายตองใหสูงกวาระดับใต Guide Wall

ตลอดเวลา คุณสมบัติของสารละลายที่เติมลงไปตองมีคุณสมบัติดีพอที่จะตานแรงดันของดินมิใหบีบตัวหรือพังทะลายเขามาในรองที่เจาะไวโดยตองตรวจสอบทุกขั้นตอนคือ (ก) เมื่อผสมใหม (ข) ตอนกําลังขุดเจาะ และ (ค) ตอนกอนเทคอนกรีตโดยเก็บจากกนหลุมมาทดสอบ 3.2. เมื่อเจาะรองกําแพงไดความยาวและความลึกที่ไดออกแบบไวแลว ตองทําความสะอาดสารละลายเบ็นโทไนทในหลุมเจาะโดยการ Recycle Bentonite Slurry จนกวาคุณสมบัติของสารละลายที่กนหลุมเจาะมาทดสอบ จะไดตามรายการจึงทําการติดตั้งแบบหลอคอนกรีต (Stop End Plates) ที่ปลายรองขุด (รูปที่ 6ก และ 6ข) จากนั้นทําการหยอนโครงเหล็กที่ผูกเตรียมลวงหนาไวัแลว ลงในหลุมเจาะ (รูปที่ 7) หากโครงเหล็กหนักและยาวเกินกวาที่จะยกไดในครั้งๆเดียวโดยไมเกิดการบิดเบี้ยวหรือโคงงอ ก็อาจผูกเปน 2-3 ทอน แลวตอที่ปากหลุมเจาะก็ได การลงเหล็กเสริมตองจัดใหไดระดับและตรงตามตําแหนงที่ออกแบบไว

รูปที่ 5 เคร่ืองมือขุดเจาะ Diaphragm Wall แบบ Cable Hang Grab

รูปที่ 2 รอยตอแบบใสยางกันน้ําร่ัวซึม (Xanthakos, 1994)

รูปที่ 4 แบบตางๆ ของ Guide Walls

รูปที่ 6ก Stop End Plates กอนการติดตั้ง

รูปที่ 6ข การติดตั้ง Stop End Plate ที่ปลายรองขุด

รูปที่ 3 ขั้นตอนการกอสราง Diaphragm Wall

EXCAVATION INSTALLATION OFREINFORCEMENT

CONCRETING(TREMIE METHOD)

BENTONITE SLURRY

REINFORCEMENTCAGE

TREMIE PIPE

27

3.3. หลังจากลงโครงเหล็กเรียบรอยแลว จึงทําการใสทอเทคอนกรีตสําหรับเทคอนกรีตใตน้ํา (Tremie Concrete) แลวเก็บตัวอยางสารละลายเบ็นโทไนทจากกนหลุมมาทดสอบคุณสมบัติใหไดตามรายการกอนทําการเทคอนกรีต หากไมไดตามขอกําหนดตอง Recycle เพิ่มเติมจนกวาคุณสมบัติของสารละลายจะไดตามรายการ การใสทอเทอาจใสทอเดียวหรือมากกวาก็ได ขึ้นอยูกับความยาวของรองที่ขุด โดยทั่วไป หากรองขุดยาวเกิน 3.50 เมตร ควรจะใส 2 ทอ (รูปที่ 8) เพื่อใหคอนกรีตที่เทลงไป ไดคุณภาพสม่ําเสมอ สารละลายเบ็นโทไนทที่ถูกแทนที่โดยคอนกรีตจะไหลลนและถูกดูดไปทําความสะอาดโดย Desander & Desilter Unit (รูปที่ 9) เพื่อนํากลับมาใชซ้ําอีก และในระหวางเทคอนกรีตปลายของทอเทคอนกรีตจะตองฝงอยูในเนื้อคอนกรีตไมนอยกวา 1.50 เมตรตลอดเวลาแตไมควรฝงปลายทอในคอนกรีตลึกเกินไป (ณรงคและคณะ, 2542) และตองควบคุมเวลานับหลังจากทําความสะอาดสารหลุมเจาะแลวเสร็จจนถึงเร่ิมเทคอนกรีตใหสั้นที่สุด Martin (1996) แนะนําอยาใหเกิน 5 ชั่วโมง

4. สาเหตุท่ีทําใหเกิดขอบกพรองและไมเรียบรอยขึ้นในงาน Diaphragm Wall (Causes of Defects) 4.1. ปญหาจากชั้นดินและอุปสรรคใตดินในหนวยงานกอสราง

ชั้นดินของกรุงเทพระดับ 20 เมตรแรกสวนมากจะเปนชั้นดินเหนียว โดยในระดับ 0-15 เมตร เปนดินเหนียวออน ระดับต่ําลงไปเปนดินเหนียวแข็ง หากมีการควบคุมสารละลายอยางถูกขั้นตอนแลวจะไมพบวาผนังดินของรองเจาะเกิดการพังทลาย แตหากเจาะในชั้นดินทรายหรือกรวดโดยเฉพาะชั้นทรายหลวม อาจมีโอกาสที่รองขุดพังเนื่องจากสารละลายซึมหายเขาไปในดินเร็วทําใหระดับสารละลายลดต่ําลง (Fluid Loss) หรือในอีกกรณีหนึ่งที่เจาะลงไปแลว มีฐานรากเกาขวางอยู เมื่อขุดร้ือออกเปนบริเวณกวางและถมดินใหมลงไปแทนที่ (รูปที่ 10) ถาหากดินที่ถมใหมไมสามารถคงรูปได จะมีบางสวนพังลงมา เมื่อเทคอนกรีต ผนังจะบวมปูดเขาไปในดินสวนที่พัง (รูปที่ 11) 4.2. ปญหาอันเนื่องมาจากกอสราง Guide Wall ไมเหมาะสมเพียงพอ Guide Wall ที่ออกแบบไวเปนแบบมาตรฐาน ไมสามารถนําไปใชไดทุกหนวยงาน การกําหนดความลึกและเหล็กเสริมใน Guide wall ขึ้นอยูกับสภาพดินใตระดับ Guide Wall จึงตองพิจารณาเปนงานๆไปหาก

รูปที่ 8 การเทคอนกรีตใตน้ํา (Tremie concreting)

รูปที่ 9 Sand และ Silt ในสารละลายที่ถูกแยกโดย Desander&Desilter unit

รูปที่ 7 การลงเหล็กเสริม

รูปที่ 10 วิธีการแกปญหาเมื่อพบสิ่งกีดขวางใตรองขุด (Xanthakos, 1994)

รูปที่ 11 ผนังบวมปูดที่ใตระดับ Guide Wall

28

ออกแบบ Guide Wall ใหมีความลึกไมเพียงพอ อาจทําใหรองใต Guide Wallบีบตัวหรือพังไดหรือที่หลอไวแตกหักในระหวางการขุดเจาะทําใหผนังที่หลอผิดแนว ซึ่งจะมีผลตอเนื่องทําใหรอยตอระหวางแผงไมสนิท เกิดน้ําร่ัวซึมไดงายหรือกอสราง Guide Wall ไวไมไดดิ่ง ทําใหรองเจาะเอียงตามไมไดดิ่งไปดวย 4.3. ปญหาอันเนื่องมาจากการจัดเหล็กเสริม Diaphragm Wall ไมเหมาะสม Diaphragm Wall ตองเทคอนกรีตระบบใตน้ํ า ซึ่ งจะไมสามารถทําใหแนนหรือไหลโดยวิธีการใชหัวจี้คอนกรีตได แตคอนกรีตจะไหลไปเองจากปลายทอเทคอนกรีตดวย Gravity Action หากเหล็กเสริมมีปริมาณมาก หลังจากจัดวางในตําแหนงแลวถ่ีหรือแนนจนเกินไปคอนกรีตอาจจะไหลออกไปไมเต็มรองขุด ทําใหคอนกรีตไมหุมเหล็กเสริม (รูปที่ 12), กําแพงไมแข็งแรงและน้ําร่ัวซึมไดงาย การจัดเหล็กเสริม ควรมีระยะหางของเหล็ก จากผิวถึงผิวของเหล็กเสนไมนอยกวา 10 ซม. และความหนาของคอนกรีตหุมเหล็กเสริมแตละดาน ไมควรนอยกวา 7.5 ซม. 4.4. ปญหาอันเนื่องมาจากสารละลายเบ็นโทไนท สารละลายเบ็นโทไนทที่ผสมใหม (Fresh Mixed Slurry) หรือสารละลายที่นํากลับมาใชซ้ํา (Reused Slurry) หากควบคุมคุณภาพไมดีพอ จะทําใหเกิดปญหาเชน ผิวกําแพงดูไมเรียบรอย , รอยตอร่ัว (รูปที่ 13)

สารละลายเบ็นโทไนทผสมใหมจะใชสวนผสมของผงเบ็นโทไนทประมาณ 3-6 % โดยน้ําหนักของปริมาตรสารละลาย 1 ลูกบาศกเมตร ในบางกรณีอาจเติมสารเคมีบางชนิด (Chemical Additive) เพิ่มเขาไป เชน Caroxymethyl Cellulose, CMC ฯลฯ วัตถุประสงคหลักของสารละลายเบ็นโทไนทคือ ก) กอเยื่อบุทึบน้ําบางๆขึ้นที่ผิวของผนังดินรองขุด (Impermeable

Filter Cake) เพื่อไมใหน้ําในดินไหลเขามาขณะเดียวกันก็ปองกันไมใหสารละลายไหลซึมออกไปโดยงาย

ข) เพื่อสรางแรงตานแรงดันดินไมใหผังรองขุดบีบตัวหรือพังทลายเขามา

ค) เพื่ออุมตะกอนเล็กๆที่เกิดจากการขุดเจาะใหลอยแขวนตัวอยูในสารละลายฯไดโดยไมตกตะกอนเร็วเกินไป คุณภาพของสารละลายเบ็นโทไนท เมื่อนํามาใชแลว คุณภาพจะเสื่อมลง (Contaminated) อันเนื่องมาจากผสมกับตะกอนดินเล็กๆ, ผสมกับน้ําใตดิน หรือผสมกับซีเมนตในคอนกรีตที่เทลงไป ซึ่งสารละลายที่เสื่อมนี้จะมีผลกระทบทางออมตอความเรียบรอยของผนังกําแพงทั้งหมดวามีความสมบูรณหรือเกิดบกพรองดวย

จุดบกพรองในผนังคอนกรีตสวนใหญมีสาเหตุมาจากปญหาการ

ควบคุมคุณสมบัติของสารละลายเบ็นโทไนทไมดีพอเพราะละเลยการทดสอบและปรับปรุงคุณภาพของสารละลายเบ็นโทไนทใหเปนไปตามขั้นตอน คุณสมบัติของสารละลายฯจะสามารถทราบไดโดยการทดสอบหาคา Density, Viscosity, pH Value, Sand Content และ Filter Loss เมื่อใดพบวาคาตางๆ ที่ทดสอบไมไดตามมาตรฐานที่กําหนด จะตองปรับปรุงใหม หรือเมื่อพบวาคาที่ทดสอบไดต่ําจากมาตรฐานมากๆ ไมควรนํามาปรับปรุงใชอีก ก็ควรทิ้งเสีย Woo et al, (1993) รายงานวาเมื่อนําสารละลายเบ็นโทไนทที่ผสมใหมมาใชขุดเจาะคาpH Value โดยเก็บตัวอยางมาจากที่หลายระดับความลึกของรองที่ขุดพบวามีคาใกลเคียงกันโดยตลอดคือ ประมาณ 8-9 ไมเปลี่ยนแปลงไปจากกอนเติมลงในรองขุดมากนัก (7.5-9) แตเมื่อทําการเทคอนกรีตลงในหลุมเจาะเดียวกันนี้ คา pH Value เพิ่มขึ้นอยางรวดเร็ว อาจเพิ่มสูงถึง 12 โดยเฉพาะที่ระดับใกลผิวหนาคอนกรีต สาเหตุมาจากซีเมนตที่ผิวหนาของคอนกรีตลอยขึ้นมาผสมกับสารละลายเบ็นโทไนทซึ่งมีตะกอนดินทราย เล็ก ๆ ลอยแขวนอยู นอกจากนั้นยังพบวาซีเมนตไดจับตัวกับสารละลายซึ่งมีตะกอนลอยแขวนทําใหเกิดรวมตัวกันเปนกอน (Flocculated of Slurry Mud) เมื่อเทคอนกรีตไดระดับมากขึ้น การรวมตัวดังกลาวก็สะสมเพิ่มมากขึ้นทุกขณะบนผิวหนาของคอนกรีตซึ่งวัดความหนาไดถึง3.50 เมตร บนผิวหนาของคอนกรีตสวนบน สวนสารละลายในระดับบนๆซึ่งอยูหางจากผิวหนาของคอนกรีตมาก และตะกอนลอยแขวนไดตกลงทับบนผิวหนาคอนกรีตดานลางเกือบหมดแลวนั้น คา pH และ Viscosity จะมีคาเพิ่มขึ้นไมมากนัก

รูปที่ 12 เหล็กไมมีคอนกรีตหุม

รูปที่ 13 รอยตอกําแพงรั่ว

29

รูปที่ 17 ตะกอนกนหลุมถูกไลไมหมด (Xanthakos, 1994)

รูปที่ 15 คอนกรีตเกิดการแยกตัว

รูปที่ 16 ผิวผนังขรุขระ

และเมื่อเทคอนกรีตจนเหลือระยะอีกเพียง 3 เมตร ก็จะถึงระดับตัดที่ต อ งก าร ส ารล ะล าย ใน ส วน ที่ เห ลื อ อ ยู นี้ จ ะ เรี ย ก ว า “Cement Contaminated Zone” คา pH, Viscosity และ Density จะเพิ่มขึ้นสูงมาก ทั้งนี้เพราะสารละลายสวนนี้เคยอยูในสวนที่ลึกๆมากอน และถูกดันขึ้นมาเพราะถูกแทนที่โดยคอนกรีตที่เทลงไป ผูทําการรวบรวมผลทดสอบคร้ังนี้แนะนําวาสารละลายเบ็นโทไนท 3 เมตรสุดทาย ไมควรนํามาปรับปรุงและใชซ้ําอีก นอกจากนั้นในการทํางานปริมาณสารละลายเบ็นโทไนทที่เตรียมไวควรมีปริมาณไมนอยกวา 2.5 เทาของปริมาณที่ใชในการเจาะแตะละแผง (รูปที่ 14) เพราะหากมีปริมาณนอยกวานี้อาจไมพอหมุนเวียนในการทําความสะอาดสารละลายเพื่อใหมี Sand Content ในสารละลายลดลงไมเกิน 2% กอนทําการเทคอนกรีต 4.5. ปญหาจากการเทคอนกรีต การเทคอนกรีตหลอผนังใหงานสําเร็จเพื่อใชเปนโครงสรางเปนขั้นตอนที่สําคัญ และมีหลายจุดที่จะตองพิจารณา อันดับแรกจะตองเลือกคุณภาพของคอนกรีตใหเหมาะสมกับงานเทคอนกรีตใตน้ํา กลาวคือตองเลือกคอนกรีตที่มีการไหล (Flowability) ที่ดี, Slump ที่พอเหมาะอยูในชวงประมาณ 17.5 ซม.-20 ซม., ระยะเวลาการกอตัว (Setting Time) ไมนอยกวา 6 ซม., สวนผสมของซีเมนต (Cement Content) ไมนอยกวา 400 กก.ตอลูกบาศกเมตร ขนาดมวลหยาบไมควรเกิน 20 มม. และมวลหยาบอยาใช Flakie Shape นอกเหนือจากนั้นวิธีการเทคอนกรีตผานทอเทคอนกรีตใตน้ําจะตองไดรับการตรวจสอบตลอดเวลาที่เทวาดําเนินการอยางถูกตอง จุดที่ควรตองพิจารณามีหลากหลายประการคือ 4.5.1 การวางตําแหนงทอเท (Tremies) หากรองกําแพงมีความยาวเกิน

3.50 เมตร แตไมเกิน 6.00 เมตร ควรใชทอเท 2 ชุด เพื่อใหคอนกรีตไหลทั่วถึงโดยสม่ําเสมอ ไมเกิดโพรง

4.5.2 การเทคอนกรีตชุดแรก ตองระมัดระวังไมใหคอนกรีตทะลุผาน Plug หากเททะลุ Plug คอนกรีตจะเกิดการแยกตัว (รูปที่ 15) ทําใหกําแพงเกิดการรั่ว, ไมแข็งแรงและผิวผนังไมเรียบรอยขรุขระแลดูนาเกลียด (รูปที่ 16)

4.5.3 กอนเทคอนกรีตตองทํากนหลุมใหสะอาดหากมีตะกอนตกคางที่กน

หลุม เมื่อเทคอนกรีตชุดแรกลงไปจะผสมกับตะกอน ทําใหคุณภาพคอนกรีตต่ําตะกอนอาจผสมหรือแทรกตัวเขาในคอนกรีตไดและตะกอนถูกคอนกรีตไลไปฝงตัวที่รอยตอกําแพงตามรูปที่ 17 ทําใหผิวกําแพงและรอยตอเกิดความไมสมบูรณน้ําร่ัวซึมไดงาย

4.5.4 กอนเทคอนกรีตตองทําความสะอาดสารละลายให Sand Content

ของสารละลายที่เก็บจากกนหลุมมีปริมาณไมเกิน 2% หากปริมาณ Sand Content เกิน 2% ที่ผิวกําแพงจะมีเม็ดทรายเกาะขรุขระดูนา

รูปที่ 14 ภาชนะสําหรับเก็บสารละลายควรมีปริมาณไมนอยกวา 2.5 เทาของปริมาณที่ใชเจาะ

30

เกลียดและคอนกรีตอาจไลและแทนที่สารละลายไมหมดทําใหเกิดโพรงได (รูปที่ 18) และทรายฝงตัวในรอยตอกําแพงน้ําร่ัวซึมไดงาย

4.5.5 การเทคอนกรีต ควรเทใหสูงกวาระดับ Cut Off ประมาณ 1.00เมตร

เนื่องจากคอนกรีตไมสามารถทําใหแนนดวยเคร่ืองจี้ จึงตองอาศัยน้ําหนักของคอนกรีตสวนเกินกดทับใหแนน จากประสบการณของผู เขียนพบวาในกรณีที่ Cut Off อยูสูงใกลระดับผิวดิน และเทคอนกรีตเผื่อไวเพียง 30-40 ซม. เมื่อสกัดถึงระดับ Cut Off Concrete ยังมีสภาพไมดีพอ

4.5.6 ในการเทคอนกรีตแผงที่ติดกับแผงที่เทคอนกรีตไวเรียบรอยแลว (Primary Panel) หากตําแหนงทอเทหางจากรอยตอกําแพงมาก แรงดันคอนกรีตจากปลายทอเทอาจครูดตะกอนที่จับตัวติดกับผิวคอนกรีตรอยตอกําแพงแผง Primary และที่ตกคางกนหลุมออกไมหมดดังแสดงในรูปที่ 19 ทําใหรอยตอร่ัวไดงาย ดังนั้นควรจัดตําแหนงของทอเทใหเหมาะสมที่จะครูดสิ่งสกปรกออกหมดได นอกจากนั้น เมื่อเจาะเสร็จ ควรจะทําความสะอาดรอยตอของ Primary Panel เพื่อใหสิ่งสกปรกที่รอยตอหลุดออกไปกอนดวย

4.5.7 ในระหวางการเทคอนกรีต ตองใหปลายทอเทฝงอยูในคอนกรีต

ตลอดเวลาไมนอยกวา 1.50 เมตร หากปลายทอเทยกขึ้นพนผิวหนา จะทําใหคอนกรีตเกิดการไมตอเนื่อง ทําใหมีปญหาในความมั่นคงแข็งแรง นอกจากนั้น ในระหวางการเทควรหลีกเลี่ยงการชักทอ

ขึ้นๆลงๆ (Jaring) เพราะสารละลายอาจแทรกเขาผสมในคอนกรีตทําใหหินและซีเมนตในคอนกรีตมีโอกาสแยกตัวออกจากกันได และทําใหคอนกรีตพลิกกลบตะกอน (รูปที่ 20)

4.5.8 ปลายทอเท (Tremie Pipe) นอกจากตองควบคุมใหฝ งใน เนื้ อ

คอนกรีตตลอดเวลาแลว ยังตองควบคุมไมใหปลายทอเทฝงตัวในเนื้อคอนกรีตมากเกินไปดวย ตองคอยตัดใหสั้นลงเปนระยะๆ สัมพันธกับคอนกรีตที่เทเพิ่มลงไป หากปลายทอเทฝงในคอนกรีตลึกเกินไปแลว คอนกรีตที่ไหลออกจากปลายทอจะดันขึ้นมาไมเต็มหนาตัดหลุมเจาะแตจะแทรกขึ้นมาตามขางทอ (รูปที่ 21) ทําใหคอนกรีตไมสามารถครูดสารละลายที่จับตัวเปนกอนที่ผนังรูเจาะ (Filter Cake) ออกไดทําใหมี Filter Cake หนาและคอนกรีตไมหุมเหล็ก และการฝงปลายทอเทลึกเกินไปยังอาจดันใหโครงเหล็กขยับลอยขึ้นไดดวยทําใหตําแหนง Dowels ที่ฝงไวคลาดเคลื่อน

4.6. ปญหาจากการขุดเจาะ 4.6.1. ถึงแมวาจะทําการกอสราง Guide Wall ไดดิ่งแลว หากผูควบคุมหัว

เจาะไมชํานาญเพียงพอ เมื่อเจาะพนระดับใต Guide Wall แลวไมควบคุมใหดี รองเจาะอาจเบี่ยงเบนจากแนวดิ่งได ซึ่งจะมีผลใหลง

รูปที่ 19 การวางที่อเทคอนกรีตหางปลายรองขุดมากเกินไป (Fuchberger, 1994)

รูปที่ 20 การชักทอขึ้นๆ ลงๆ ทําใหคอนกรีตกลบตะกอน

������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������ Rigidification

area

Fluidizationarea

1. ทอเคลื่อนที่ลง1 2 3

2. ทอเคลื่อนที่ขึ้น 3.คอนกรีตพลิกกลบตะกอน

Mix zone

รูปที่ 21 การเทคอนกรีตฝงปลายทอเทลึกมากไป

������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

����������������������������������������������������������������

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

������������������������������������������������

Bentonite

����������������������������������

����������������� ������������������ ����������������

Mix zone

Newconcrete

Previousconcrete

������������������������������������������������

1 2 3

1. คอนกรีตขึ้นเต็มหนาตัด 2. คอนกรีตบางสวนแทรกขึ้นขางทอเท

3. คอนกรีตแทรกขึ้นขางทอเททั้งหมด

รูปที่ 18 คอนกรีตเปนโพรง (Puller, 1996)

31

เหล็กเสริมไมไดดี ทําใหคอนกรีตหุมเหล็กไมเพียงพอและรอยตอระหวางแผงกําแพงไมสนิท น้ําร่ัวซึมไดงายในการกอสรางควรทําการตรวจสอบความดิ่งของรูเจาะดวยเคร่ือง Drilling Monitor ทุกแผง (รูปที่ 22)

4.6.2 การขุดเจาะรองกําแพงยาวเกินไป โดยทั่วไปรองที่ขุดเพื่อกอสราง

กําแพงจะมีความยาว ประมาณ 2.5 ถึง 6.0 เมตร ขึ้นอยูกับสภาพของชั้นดิน และความเหมาะสมของงาน แตการขุดรองกําแพงยาวกวา 5.0 เมตร จะตองใชความระมัดระวังและมีการควบคุมอยางใกลชิด เพราะรองขุดอาจมีเสถียรภาพไมเพียงพอ ดินขางๆรองที่ขุดไวอาจบีบตัวเขาหากันทําใหเหล็กมีคอนกรีตหุมไมเพียงพอ

หรืออาจเกิดการพังทลายของรองที่กําลังเจาะได ดินในกรุงเทพฯ ไมควรเจาะยาวเกิน 5.00 เมตร

4.7. ปญหาจากบุคลากร จากปญหาตางๆที่บรรยายมาแลวสามารถแกไขไดหากบุคลากรผูเกี่ยวของมีประสบการณในงานประเภทดีนี้และมีความตั้งใจในการทํางาน ปญหาที่พบในการกอสรางกําแพงชนิดนี้ในกรุงเทพฯกวา50% จะเกิดจากบุคลากรโดยเฉพาะกรณีตองใชบุคลากรชาวตางชาติเขามาทํางานชนิดนี้แทนคนไทย (เนื่องจากปจจุบันยังมีบุคลากรชาวไทยที่ชํานาญงานประเภทนี้นอยไมพอเพียง) บุคคลตางชาติเหลานี้มักจะมาทํางานเฉพาะโครงการชวงสั้นๆ ระยะเวลาเพียงไมกี่เดือน เมื่อเขามาแลวมักจะปฏิบัติตนเหมือนมาพักผอนมากกวามาทํางานและไมเอาใจใสงานจึงทําใหเกิดขอบกพรองอยางที่ไมนาจะเกิดเนื่องจากบุคลากรเหลานี้จะไมสนใจปญหาที่จะพบเห็นไดในภายหลัง เพราะกวาจะขุดดินเปดเห็นผิวกําแพงเขาก็จะกลับไปทํางานในประเทศอื่นแลว 4.8 จากที่บรรยายมาขางตนจะสามารถสรุปถึงสาเหตุที่อาจทําใหงาน Diaphragm Wall เกิดความบกพรอง ดังที่ไดรวบรวมไวในตารางที่ 1

ตารางที่ 1 สรุปสาเหตุท่ีอาจทําใหงาน Diaphragm Wall เกิดความบกพรอง สาเหตุที่ 1 มาจากการการจัด LAY OUT การทํางานในสนามไมเหมาะสม

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 1.1 ถังเก็บสารละลายเบนโทไนทไมเพียงพอ 1.1 ทําใหการควบคุมคุณภาพไมดีเทาที่ควร เนื่องจากจะทําให เบนโทไนทที่เสีย

ไมมีที่เก็บแยกตางหากและปริมาณไมพอหมุนเวียนทําความสะอาด 1.2 ปลอยใหมีเคร่ืองจักร หรือรถบรรทุกวิ่งใกลกับรองขุด 1.2 ทําใหรองขุดมีโอกาสพัง 1.3 รองขุดยาวเกินไป 1.3 ทําใหรองขุดมีโอกาสพัง (ไมควรยาวเกิน 5.00 เมตร)

1.4 รองขุดสั้นเกินไป 1.4 หัวเจาะติดขัดในหลุมเจาะ

สาเหตุที่ 2 มาจากสภาพชั้นดินที่จะกอสราง

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 2.1 ไมมีขอมูลเกี่ยวกับคุณสมบัติของน้ําใตดิน 2.1 ทําใหการควบคุมสารละลายเบนโทไนทไมไดดี เนื่องจากน้ําใตดินอาจมี

สภาพความเปนกรดหรือดาง 2.2. คุณสมบัติ (Sensitivity) ของชั้นดินออนเปลี่ยนแปลงขณะ

เจาะ 2.2 ทําใหรองขุดพังงาย หรือทําใหรองขุดเกิดการบีบตัวแคบลง

2.3 ชั้นทรายหลวม (Loose Sand) 2.3 ทําใหรองขุดพังงาย หรือทําใหรองขุดเกิดการบีบตัวแคบลง

รูปที่ 22 การตรวจความดิ่งของรูเจาะ

(ก) Drilling monitoring (ข) Trench Profile

32

สาเหตุที่ 3 มาจากการเตรียมงานไมดี

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 3.1 Surcharge มากไปขางรองขุด 3.1 จะทําให Guide Wall และรองขุดพังไดงาย

3.2 มีแรงสั่นสะเทือนกระทบรองขุดมากไป 3.2 จะทําให Guide Wall และรองขุดพังไดงาย

3.3 มีน้ําผิวดินไหลซึมลงในชั้นดินใกลรองที่ขุด 3.3 จะทําให Guide Wall และรองขุดพังไดงาย

สาเหตุที่ 4 การกอสราง Guide Wall ไมดีพอ

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 4.1 ความลึกของ Guide Wall ไมเพียงพอ 4.1 ทําใหรองขุดใต Guide Wall บีบตัวได และรองขุดอาจพังลง

4.2 Guide Wall สรางไมไดดิ่ง 4.2 ทําใหรองขุดเอียงไมไดดิ่ง และทําใหลงโครงเหล็กลําบาก

4.3 ดินใตและหลัง Guide Wall บดอัดไมแนนพอ 4.3 ทําให Guide Wall พัง หรือบิดเบี้ยวไดงาย ทําใหรองขุดไมตรง, และไมไดแนว

สาเหตุที่ 5 มาจากการขุด

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 5.1 ขุดรองไมไดดิ่ง 5.1 ทําใหลงโครงเหล็กไมได และทําใหรอยตอระหวางแผงไมสนิททําใหน้ําร่ัว

และกําแพงโยไปมาไมไดแนว 5.2 ผนังรองขุดไมเรียบ, ขรุขระ 5.2 ทําใหผังคอนกรีตไมเรียบรอย และทําใหคอนกรีตหุมเหล็กไมเพียงพอ

5.3 รอยตอแผงรองขุดไมสะอาดพอกอนเทคอนกรีต 5.3 ทําใหเกิดโพรงที่รอยตอ และทําใหมีน้ําร่ัวที่รอยตอ

สาเหตุที่ 6 การควบคุมคุณสมบัติของสารละลายเบนโทไนท

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 6.1 ใชสารละลายเบนโทไนทที่สกปรกมากเกินไป (ใชหลาย

คร้ังเกินไป) มีปริมาณไมพอหมุนเวียน 6.1 อาจทําใหรองขุดบีบตัวหรือพังไดโดยงาย ผิวผนังไมเรียบดูนาเกลียดและน้ํา

ร่ัวซึมไดงายทั้งที่ผิวและรอยตอ 6.2 มีตะกอนของเบนโทไนทมากเกินไป (Flocculated

Sediment) 6.2 ทําใหคุณภาพคอนกรีตที่เทลงไปคุณภาพต่ํา, และตะกอนจะแทรกตัวในเนื้อ

คอนกรีต, รอยตอร่ัวไดงาย 6.3 ตะกอนและปริมาณทรายมาก 6.3 คอนกรีตผสมตะกอน, ผิวกําแพงขรุขระน้ําร่ัวซึมไดงาย

33

สาเหตุที่ 7 เกิดจากโครงเหล็กเสริม

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 7.1 ระยะหางของเหล็กแคบเกินไป 7.1 ทําใหคอนกรีตมีรูพรุน, มีโพรงและคอนกรีตหุมเหล็กไมพอได

7.2 โครงเหล็กโคงตัวขณะยกลง และไมคืนกลับ 7.2 ทําใหลงไมได หรือลงลําบาก, ทําใหคอนกรีตหุมบางสวนของโครงเหล็กไมเพียงพอ

7.3 แชโครงเหล็กในรองเจาะนานเกินไปและสารละลายไมอยูนิ่งๆ (Non Agitation)

7.3 ทําใหตะกอนเกาะติดเหล็ก, ทําใหแรงยึดเหนี่ยวลดลง

7.4 วางไมไดระดับตามที่ออกแบบไว 7.4 ทําใหเหล็ก Dowel ที่เผื่อไวเชื่อมกับพื้น หรือฐานรากผิดตําแหนงไป

7.5 Box Out ในโครงเหล็ก 7.5 คอนกรีตผสมกับเบนโทไนทไดงายตรงบริเวณที่ Box Out

สาเหตุที่ 8 เกิดจากการเทคอนกรีตใตน้ํา

สาเหตุ ปญหาท่ีอาจเกิดขึ้น 8.1 Slump ต่ําเกินไป 8.1 เกิดรูพรุน, เปนโพรง, หรือ Slime แทรกตัวในคอนกรีตได

8.2 Slump มากเกินไป 8.2 เกิดการแยกตัวของคอนกรีตขณะเท

8.3 การวางทอ Tremie หางเกินไป 8.3 ทําใหคุณภาพของคอนกรีตไมสม่ําเสมอ

8.4 การชักทอ Tremie ขึ้น-ลงบอย ๆ 8.4 มีโอกาสทําใหเบนโทไนทแทรกตัวฝงในเนื้อคอนกรีต

8.5 การวางทอ Tremie หางรอยตอแผงมากเกินไป 8.5 ทําใหคอนกรีตไมสามารถครูดสิ่งสกปรกบริเวณรอยตอแผงออกหมดทําใหรอยตอร่ัว

8.6 การยกทอ Tremie พนระดับคอนกรีต 8.6 ทําใหคอนกรีตขาดตอน 8.7 เทคอนกรีตคันแรกทะลุโฟม (Plug) 8.7 ทําใหคอนกรีตพรุน, เปนโพรง, แยกตัวผสมกับสารละลายและตะกอน, ทอ

เทคอนกรีตอาจอุดตันได (Blockage) 8.8 ฝงปลายทอเทลึกเกินไป 8.8 คอนกรีตไมสามารถครูด Filter Cake ออกทําใหคอนกรีตหุมเหล็กไมพอและ

ผนังกําแพงขรุขระ, ร่ัวซึม 5. บทสรุป กําแพงคอนกรีตเสริมเหล็กขุดเจาะหลอในดิน (Cast-In-Situ Reinforce Concrete Diaphragm Wall) วัตถุประสงคที่สรางขึ้นเพื่อเปนกําแพงกันดินชั่วคราวขณะกอสรางหองใตดิน และสวนใหญจะออกแบบใหปรับเปลี่ยนใหเปนสวนของโครงสรางถาวรหลังการกอสรางหองใตดินเสร็จแลว จึงตองเปนกําแพงที่มีความแข็งแรง, มีความเรียบรอยและสามารถปองกันน้ําใตดินร่ัวเขามาดวย การกอสรางผนังชนิดนี้ใหมีความสมบูรณเรียบรอย สามารถทําไดโดยไมยากหากมีการเตรียมการที่ดีตั้งแตตน เชนออกแบบใหเหมาะสม, มีขอมูลชั้นดินที่เพียงพอ, จัดเคร่ืองมือและอุปกรณใหเหมาะกับงาน และจัดทีมงานที่มีประสบการณและชํานาญเพียงพอ หากไมเอาใจใสและ

ไมควบคุมและกอสรางตามขั้นตอนก็จะเกิดขอบกพรองไดอันจะเสียทั้งเวลาและคาใชจายในการซอมแซมในภายหลัง 6. กิตติกรรมประกาศ ขอขอบคุณผูรวมงานบริษัท ซีฟโก จํากัดทุกคนที่ไดใหความชวยเหลือในการพิมพและจัดเรียงหนาสําหรับบทความนี้ 7. เอกสารอางอิง 1. Construction Industry Research and Information Association

(1995), Water–Resisting Basement Construction-A Guide, CIRIA Report 139, Thomas Telford.

34

2. Fleming, W.G.K., Sliwinski, Z. J. (1977, Reprinted 1991), The Use and Influence of Bentonite in Bored Pile Construction, CIRIA Report PG.3

3. Fuchberger. M. (1994), Improvement in Diaphragm Wall Execution-Possible Defects and Their Control, XIII ICSMFE. New Delhi, India, Volume 5 pp. 315-316

4. Hutchinson, M. T., Daw, G. P., Shotton, P.G., and James, A. N. (1974), The Properties of Bentonite Slurries used in Diaphragm Walling and Their Control. Diaphragm Wall and Anchorage. ICE, London. pp 33-39.

5. Martin, W. S. (1996), Site Guide to Foundation Construction, CIRIA Special Publication 136.

6. Puller M. (1996), Deep Excavations; a practical manual, Thomas Telford.

7. Sliwinski, Z. J. and Fleming, W. G. K. (1974), Principle Considerations Affecting the Construction of Diaphragm Walls & Anchorages. ICE. London. Pp. 1-10.

8. Teparaksa W., Thasananipan N., Muang A., and Wei S. (1998): Prediction and performances of short embeded cast in-situ diaphragm wall for deep excavation in Bangkok subsoils, Proc. 4th Int. Conf. on Case Histories in Geotechnical Engineering, St. Louis, Missouri, USA.

9. Thasnanipan, N., Maung A. W., Tanseng P. and Wei S. H. (1998). Performance of a braced excavation in Bangkok clay, diaphragm wall subject to unbalanced loading conditions. Thirteenth Southeast Asian Geotechnical Conference, 16-20 November,1998, Taipei, Taiwan. pp. 655-660.

10. The Institution of Civil Engineers. (1996), Specification for Piling and Embedded Retaining Walls. Thomas Telford, pp. 65-74.

11. Woo, S. M., Lee, K. S. and Hsieh, K. J. (1993), The Caused of Cast-In-Situ Diaphragm Wall Defects, Eleventh Southeast Asia Geotechnical Conference, Singapore. Pp.793-798

12. Xanthakos. P. P. (1994), Slurry Walls as Structural Systems, McGraw-Hill INC.

13. ณรงค ทัศนนิพันธ และ กมล สิงหโตแกว (2539), การกอสรางกําแพงไดอะแฟรมวอลลและเสาเข็มเจาะโครงการสาธรคอมเพล็กซ, การบรรยายทางวิศวกรรมและทัศนศึกษา เร่ืองการกอหองใตดินลึกดวยกําแพงไดอะแฟรมวอลลสั้นมากในกรุงเทพ, จัดโดย วสท. ณ. โรงแรมสุโขทัย

14. ณรงค ทัศนนิพันธ และ ทัชชะพงษ ประเวศวรารัตน (2542), สมรรถนะของเสาเข็มระบบเจาะเปยกดวยสารละลายเบ็นโทไนทในชั้นดินกรุงเทพ, การประชุมใหญทางวิชาการประจําป 2542, จัดโดย วสท.